[发明专利]一种无碱无氯液体有机无机复配速凝剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无碱无氯液体有机无机复配速凝剂及其制备方法，所述的速凝剂具体由以下组分及重量百分比组成：聚合硫酸铝38～50％，改性醇胺5～8％，改性促凝早强剂4％～7％，聚羧酸减水剂6％～12％，稳定剂0.4～4％，消泡剂0.2～3％，余量为水。本发明的速凝剂在较低的掺量下即能够使水泥在4min内初凝，在10min内终凝；无氯、无毒、无刺激，不伤害人体，不腐蚀钢筋；早期强度高，1d强度达到13MPa以上，28d抗压强度比大于90％；本发明的价格低廉、生产工艺简单、成本低、普通搅拌反应釜即可完成反应，适合规模化生产。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，特别是涉及一种无碱无氯液体有机无机复配速凝剂及其制备方法。

背景技术

速凝剂是加入水泥混凝土中能促进水泥迅速凝结硬化的一种化学添加剂，主要用于对水泥混凝土有速凝要求的场合，如矿井巷道的锚喷支护、抢险堵漏、矿山竖井、隧道等地下防护工程。湿法喷射混凝土工艺由于施工简便易行、施工效率高等优点而逐步取代传统的干喷工艺，而与之相配合的液体速凝剂也得到了广泛的应用。

目前市场上的速凝剂种类繁多，衡量速凝剂的性能指标主要包括速凝剂本身的物理化学性质和状态、速凝效果、早期强度、后期强度、耐久性等使用性能，以及分散均匀性、扬尘和喷射回弹率等喷射作业特性。

当前，公开的液体速凝剂许多问题还没有解决，江苏博特新材料有限公司公开的“喷射混凝土用液体速凝剂及其制备方法”(专利申请号200910028321.1) 和“一种低碱性液体速凝剂的制备方法”(专利申请号200910183568.0)、陕西金石混凝土科技发展有限公司公开的“一种用于喷射混凝土的低碱液体速凝剂”(专利申请号200710018462.6)以及美国专利US 4046584公开的速凝剂，这些速凝剂在生产中都加入了碱金属盐类，最终液体速凝剂呈碱性，容易发生碱集料反应，降低混凝土的后期强度。对于无氯型速凝剂，同济大学研制的“无氯型高性能混凝土速凝剂”(专利申请号200410016577.8)加入了碱金属盐类，降低了混凝土的后期强度。中国建筑材料科学研究总院公开的“一种无碱无氯液态混凝土速凝剂及其制备方法与应用”(专利申请号201110112424.3)和尚红利公开的“无碱速凝剂”(专利申请号200510107216.9)后期强度损失大、成本较高。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种成本低、凝结时间短、稳定性好、后期强度不损失或损失较少的无碱无氯液态混凝土速凝剂。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

一种无碱无氯液体有机无机复配速凝剂,原材料不含碱，不含氯离子，由以下组分及重量百分比组成：聚合硫酸铝：38～50％，改性醇胺：5～8％，改性促凝早强剂：4％～7％，聚羧酸减水剂：6％～12％，稳定剂：0.4～4％，消泡剂：0.2～3％，余量为水，总重补足100％。

所述的改性醇胺的制备方法：首先将聚丙烯酰胺与尿素按摩尔比1：(1～3) 混合，加热50～60℃下缓慢加入羟基乙酸；加入的羟基乙酸与聚丙烯酰胺和尿素混合液的摩尔比为(2～4)：1。

所述的改性促凝早强剂为氟化镁与甲酸钙的混合物。

所述的氟化镁与甲酸钙的混合摩尔比为1：(1～3)。

所述的稳定剂为乳酸。

所述的消泡剂为高碳醇脂肪酸酯复合物。

更进一步地，优选的原料配方还包括珊瑚礁灰岩粉，其重量百分比为2％～ 8％。珊瑚礁灰岩是多孔隙岩类，渗透性好,有机质丰度高，可作为烧制石灰、水泥的良好原料，在本发明中的创新应用能较好地改善凝结结构，压缩凝结时间，增强凝结强度。